科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
随着多条隧道洞口近接的公路隧道群数量不断增多，隧道洞口间污染物集聚及交叉影响问题日益突出，然而现有研究中参数范围较小，尚缺乏隧道污染物窜流机制的系统分析。采用CFD模拟结合比尺模型试验研究了公路隧道群洞口污染物扩散过程，分析了20～320 m间距下隧道洞口的污染物扩散流场特征和窜流比变化规律，结合上游射流、下游抽吸影响范围，构建了污染物窜流模型，并得到了可用于工程计算的窜流比经验公式。结果表明：（1）隧道污染物扩散受到上游隧道洞口射流发展和下游隧道抽吸的共同作用。上游隧道污染物扩散符合三维壁面射流理论，开口段各断面的风速、污染物浓度扩展范围及衰减率相近，在分布上满足相似性。下游汇流段长度较短，抽吸未改变上游射流形态。（2）隧道污染物窜流受结构参数L/D（隧道洞口间距/隧道水力直径）和运营参数vup/vdown（上下游风速比）的共同影响，两者对窜流的作用相互独立。随L/D增大，窜流比φs与窜流浓度比φc同步减小；随vup/vdown的增大，φs先保持不变后逐步减小，而φc则先增大后趋于稳定，且该规律并不受隧道断面形式影响。（3）研究构建的窜流比经验公式，与已有研究吻合良好，且适用范围更广泛。
- 单位
